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8086汇编指令集

一、数据传输指令

它们在存贮器和寄存器、寄存器和输入输出端口之间传送数据.

  1. 通用数据传送指令. 

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    MOV     传送字或字节.  
    MOVSX   先符号扩展,再传送.  
    MOVZX   先零扩展,再传送.  
    PUSH    把字压入堆栈.  
    POP     把字弹出堆栈.  
    PUSHA   把AX,CX,DX,BX,SP,BP,SI,DI依次压入堆栈.  
    POPA    把DI,SI,BP,SP,BX,DX,CX,AX依次弹出堆栈.  
    PUSHAD  把EAX,ECX,EDX,EBX,ESP,EBP,ESI,EDI依次压入堆栈.  
    POPAD   把EDI,ESI,EBP,ESP,EBX,EDX,ECX,EAX依次弹出堆栈.  
    BSWAP   交换32位寄存器里字节的顺序  
    XCHG    交换字或字节.(至少有一个操作数为寄存器,段寄存器不可作为操作数)  
    CMPXCHG 比较并交换操作数.(第二个操作数必须为累加器AL/AX/EAX)  
    XADD    先交换再累加.(结果在第一个操作数里)  
    XLAT    字节查表转换.----BX指向一张256字节的表的起点,AL为表的索引值(0-255,即0-FFH);
            返回AL为查表结果.([BX+AL]->AL)

  2. 输入输出端口传送指令. 

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    IN      I/O端口输入. ( 语法: IN   累加器,    {端口号│DX} )  
    OUT     I/O端口输出. ( 语法: OUT {端口号│DX},累加器 )输入输出端口由立即方式指定时,    其范围是 0-255; 由寄存器 DX 指定时,其范围是    0-65535.

  3. 目的地址传送指令. 

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    LEA     装入有效地址.例: LEA DX,string ;把偏移地址存到DX.  
    LDS     传送目标指针,把指针内容装入DS.例: LDS SI,string   ;把段地址:偏移地址存到DS:SI.  
    LES     传送目标指针,把指针内容装入ES.例: LES DI,string   ;把段地址:偏移地址存到ES:DI.  
    LFS     传送目标指针,把指针内容装入FS.例: LFS DI,string   ;把段地址:偏移地址存到FS:DI.  
    LGS     传送目标指针,把指针内容装入GS.例: LGS DI,string   ;把段地址:偏移地址存到GS:DI.  
    LSS     传送目标指针,把指针内容装入SS.例: LSS DI,string   ;把段地址:偏移地址存到SS:DI.

  4. 标志传送指令. 

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    LAHF    标志寄存器传送,把标志装入AH.  
    SAHF    标志寄存器传送,把AH内容装入标志寄存器.  
    PUSHF   标志入栈.  
    POPF    标志出栈.  
    PUSHD   32位标志入栈.  
    POPD    32位标志出栈.

二、算术运算指令

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ADD     加法.  
ADC     带进位加法.  
INC     加 1.  
AAA     加法的ASCII码调整.  
DAA     加法的十进制调整.  
SUB     减法.  
SBB     带借位减法.  
DEC     减 1.  
NEG     求反(以    0 减之).  
CMP     比较.(两操作数作减法,仅修改标志位,不回送结果).  
AAS     减法的ASCII码调整.  
DAS     减法的十进制调整.  
MUL     无符号乘法.结果回送AH和AL(字节运算),或DX和AX(字运算),  
IMUL    整数乘法.结果回送AH和AL(字节运算),或DX和AX(字运算),  
AAM     乘法的ASCII码调整.  
DIV     无符号除法.结果回送:商回送AL,余数回送AH, (字节运算);或 商回送AX,余数回送DX, (字运算).  
IDIV    整数除法.结果回送:商回送AL,余数回送AH, (字节运算);或 商回送AX,余数回送DX, (字运算).  
AAD     除法的ASCII码调整.  
CBW     字节转换为字. (把AL中字节的符号扩展到AH中去)  
CWD     字转换为双字. (把AX中的字的符号扩展到DX中去)  
CWDE    字转换为双字. (把AX中的字符号扩展到EAX中去)  
CDQ     双字扩展. (把EAX中的字的符号扩展到EDX中去)

三、逻辑运算指令

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AND     与运算.  
OR      或运算.  
XOR     异或运算.  
NOT     取反.  
TEST    测试.(两操作数作与运算,仅修改标志位,不回送结果).  
SHL     逻辑左移.  
SAL     算术左移.(=SHL)  
SHR     逻辑右移.  
SAR     算术右移.(=SHR)  
ROL     循环左移.  
ROR     循环右移.  
RCL     通过进位的循环左移.  
RCR     通过进位的循环右移.  
          以上八种移位指令,其移位次数可达255次.  
          移位一次时, 可直接用操作码. 如 SHL AX,1.  
          移位>1次时, 则由寄存器CL给出移位次数.  
          如 MOV CL,04   SHL AX,CL

四、串指令

DS:SI 源串段寄存器 :源串变址.
ES:DI 目标串段寄存器:目标串变址.
CX 重复次数计数器.
AL/AX 扫描值.
D标志 0表示重复操作中SI和DI应自动增量; 1表示应自动减量.
Z标志 用来控制扫描或比较操作的结束.

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MOVS    串传送.( MOVSB 传送字符. MOVSW 传送字. MOVSD 传送双字. )  
CMPS    串比较.( CMPSB 比较字符. CMPSW 比较字. )  
SCAS    串扫描.把AL或AX的内容与目标串作比较,比较结果反映在标志位.  
LODS    装入串.把源串中的元素(字或字节)逐一装入AL或AX中.( LODSB 传送字符. LODSW 传送字.    LODSD 传送双字. )  
STOS    保存串.是LODS的逆过程.  
REP         当CX/ECX<>0时重复.  
REPE/REPZ   当ZF=1或比较结果相等,且CX/ECX<>0时重复.  
REPNE/REPNZ 当ZF=0或比较结果不相等,且CX/ECX<>0时重复.  
REPC        当CF=1且CX/ECX<>0时重复.  
REPNC       当CF=0且CX/ECX<>0时重复.

五、程序转移指令

  1. 无条件转移指令 (长转移) 

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    JMP         无条件转移指令  
    CALL        过程调用  
    RET/RETF    过程返回.

  2. 条件转移指令 (短转移,-128到+127的距离内)( 当且仅当(SF XOR OF)=1时,OP1<OP2 ) 

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    JA/JNBE     不小于或不等于时转移.  
    JAE/JNB     大于或等于转移.  
    JB/JNAE     小于转移.  
    JBE/JNA     小于或等于转移.  
        以上四条,测试无符号整数运算的结果(标志C和Z).  
    JG/JNLE     大于转移.  
    JGE/JNL     大于或等于转移.  
    JL/JNGE     小于转移.  
    JLE/JNG     小于或等于转移.  
        以上四条,测试带符号整数运算的结果(标志S,O和Z).  
    JE/JZ       等于转移.  
    JNE/JNZ     不等于时转移.  
    JC          有进位时转移.  
    JNC         无进位时转移.  
    JNO         不溢出时转移.  
    JNP/JPO     奇偶性为奇数时转移.  
    JNS         符号位为 "0" 时转移.  
    JO          溢出转移.  
    JP/JPE      奇偶性为偶数时转移.  
    JS          符号位为 "1" 时转移.

  3. 循环控制指令(短转移) 

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    LOOP            CX不为零时循环.  
    LOOPE/LOOPZ     CX不为零且标志Z=1时循环.  
    LOOPNE/LOOPNZ   CX不为零且标志Z=0时循环.  
    JCXZ            CX为零时转移.  
    JECXZ           ECX为零时转移.

  4. 中断指令 

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    INT         中断指令  
    INTO        溢出中断  
    IRET        中断返回

  5. 处理器控制指令 

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    HLT         处理器暂停,  直到出现中断或复位信号才继续.  
    WAIT        当芯片引线TEST为高电平时使CPU进入等待状态.  
    ESC         转换到外处理器.  
    LOCK        封锁总线.  
    NOP         空操作.  
    STC         置进位标志位.  
    CLC         清进位标志位.  
    CMC         进位标志取反.  
    STD         置方向标志位.  
    CLD         清方向标志位.  
    STI         置中断允许位.  
    CLI         清中断允许位.

六、伪指令

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DW          定义字(2字节).  
PROC        定义过程.  
ENDP        过程结束.  
SEGMENT     定义段.  
ASSUME      建立段寄存器寻址.  
ENDS        段结束.  
END         程序结束.

七、处理机控制指令：标志处理指令

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CLC     进位位置0指令  
CMC     进位位求反指令  
STC     进位位置为1指令  
CLD     方向标志置1指令  
STD     方向标志位置1指令  
CLI     中断标志置0指令  
STI     中断标志置1指令  
NOP     无操作  
HLT     停机  
WAIT    等待  
ESC     换码  
LOCK    封锁

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汇编intel与att

汇编有两种语法标准, 分别是intel, att语法

intel语法对应, intel x86_x64体系, x86系列CPU上
att语法对应, gcc objdump 默认格式, 多种CPU上可用(x86, power, VAX)

编译器有

  • gasm: .s文件
  • nasm: .asm文件
  • masm: .asm文件
  • fasm: .asm文件

intel att 区别

https://blog.csdn.net/goodcrony/article/details/92794938 ATT与Intel汇编代码格式

指令名
Intel, 内存操作数前用前缀byte prt, word ptr, dword ptr表大小
ATT, 指令都有字符后缀b, w, l, 表内存操作数的大小

Intel是 mov al, byte ptr foo
AT&T是 movb $foo, %al
movb 传送字节 (1 B = 8 bit)
movw 传送字 (2 B = 16 bit)
movl 传送双字 (4 B = 32 bit)
因为在许多机器上, 32位数都称为长字(long word)

指令顺序
Intel右->左
ATT左->右

Intel是 mov dst, src
ATT是 mov src, dst

寄存器名字, Intel不用前缀%

Intel是 esp
ATT是 %esp

寄存器中值 = 地址

Intel是 dword ptr [ebp+8]
ATT是 8(%ebp)

立即数, Intel不用前缀$
Intel十六, 二进制后缀h和b
ATT十六进制立即数前缀0x

十进制数
Intel是 123
ATT是 $123
十六进制数
Intel是 123h
ATT是 $0x123

ATT直接跳转, (跳转目标: 指令内一部分编码)

jmp Label_1

ATT间接跳转, (跳转目标: 寄存器R, 存储器M中的值[代码地址])
‘*’后为操作数

jmp *%eax 寄存器%eax中的值 = 跳转目标
jmp *(%eax) %eax中的值 = 存储器M地址, 存储器M中的值 = 跳转目标

远跳转和远调用

ATT是 ljmp/lcall section,section,offset
Intel是 jmp/call far section:offset

远返回

ATT是 lret $stack-adjust
Intel是 ret far stack-adjust

Intel可多代码段程序
ATT不用多代码段程序, UNIX要求所有代码一个段seg

gasm

已有c文件

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#include <math.h>
#include <stdio.h>

int main(void) {
    const double pi = acos(-1.0);
    double r, h, s, v;
    printf("radius, height = ");
    scanf("%lf%lf", &r, &h);
    s = 2.0 * pi * r * (r + h);
    v = pi * r * r * h;
    printf("面积 = %.2f\n", s);
    printf("体积 = %.2f\n", v);
    return 0;
}

对应gcc, 通过c文件, 生成s文件

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dassein@pad:~/nasm_pjt$ gcc -E area_2019_sep_24.c > area_2019_sep_24.i
dassein@pad:~/nasm_pjt$ gcc -S area_2019_sep_24.i
dassein@pad:~/nasm_pjt$ gcc -c area_2019_sep_24.s
dassein@pad:~/nasm_pjt$ gcc area_2019_sep_24.o -o area_2019_sep_24
dassein@pad:~/nasm_pjt$ ./area_2019_sep_24
radius, height = 13 14
面积 = 2205.40
体积 = 7433.01

z直接通过c生成可执行文件

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gcc -c area_2019_sep_24.c -o area_2019_sep_24

生成s文件

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	.file	"area_2019_sep_24.c"
	.section	.rodata
.LC1:
	.string	"radius, height = "
.LC2:
	.string	"%lf%lf"
.LC3:
	.string	"\351\235\242\347\247\257 = %.2f\n"
.LC4:
	.string	"\344\275\223\347\247\257 = %.2f\n"
	.text
	.globl	main
	.type	main, @function
main:
.LFB0:
	.cfi_startproc
	pushq	%rbp
	.cfi_def_cfa_offset 16
	.cfi_offset 6, -16
	movq	%rsp, %rbp
	.cfi_def_cfa_register 6
	subq	$64, %rsp
	movq	%fs:40, %rax
	movq	%rax, -8(%rbp)
	xorl	%eax, %eax
	movsd	.LC0(%rip), %xmm0
	movsd	%xmm0, -32(%rbp)
	leaq	.LC1(%rip), %rdi
	movl	$0, %eax
	call	printf@PLT
	leaq	-40(%rbp), %rdx
	leaq	-48(%rbp), %rax
	movq	%rax, %rsi
	leaq	.LC2(%rip), %rdi
	movl	$0, %eax
	call	__isoc99_scanf@PLT
	movsd	-32(%rbp), %xmm0
	addsd	%xmm0, %xmm0
	movsd	-48(%rbp), %xmm1
	mulsd	%xmm0, %xmm1
	movsd	-48(%rbp), %xmm2
	movsd	-40(%rbp), %xmm0
	addsd	%xmm2, %xmm0
	mulsd	%xmm1, %xmm0
	movsd	%xmm0, -24(%rbp)
	movsd	-48(%rbp), %xmm0
	mulsd	-32(%rbp), %xmm0
	movsd	-48(%rbp), %xmm1
	mulsd	%xmm1, %xmm0
	movsd	-40(%rbp), %xmm1
	mulsd	%xmm1, %xmm0
	movsd	%xmm0, -16(%rbp)
	movq	-24(%rbp), %rax
	movq	%rax, -56(%rbp)
	movsd	-56(%rbp), %xmm0
	leaq	.LC3(%rip), %rdi
	movl	$1, %eax
	call	printf@PLT
	movq	-16(%rbp), %rax
	movq	%rax, -56(%rbp)
	movsd	-56(%rbp), %xmm0
	leaq	.LC4(%rip), %rdi
	movl	$1, %eax
	call	printf@PLT
	movl	$0, %eax
	movq	-8(%rbp), %rcx
	xorq	%fs:40, %rcx
	je	.L3
	call	__stack_chk_fail@PLT
.L3:
	leave
	.cfi_def_cfa 7, 8
	ret
	.cfi_endproc
.LFE0:
	.size	main, .-main
	.section	.rodata
	.align 8
.LC0:
	.long	1413754136
	.long	1074340347
	.ident	"GCC: (Ubuntu 6.2.0-5ubuntu12) 6.2.0 20161005"
	.section	.note.GNU-stack,"",@progbits

nasm

用c2nasm.bash反汇编nasm已有c文件

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./c2nasm.bash area_2019_sep_24.c

自动生成area_2019_sep_24.asm

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default rel
global main

extern __stack_chk_fail
extern __isoc99_scanf
extern printf
extern _GLOBAL_OFFSET_TABLE_

SECTION .text   
main:
        push    rbp
        mov     rbp, rsp
        sub     rsp, 64
        mov     rax, qword [fs:abs 28H]
        mov     qword [rbp-8H], rax
        xor     eax, eax
        movsd   xmm0, qword [rel L_006]
        movsd   qword [rbp-20H], xmm0
        lea     rdi, [rel L_002]
        mov     eax, 0
        call    printf
        lea     rdx, [rbp-28H]
        lea     rax, [rbp-30H]
        mov     rsi, rax
        lea     rdi, [rel L_003]
        mov     eax, 0
        call    __isoc99_scanf
        movsd   xmm0, qword [rbp-20H]
        addsd   xmm0, xmm0
        movsd   xmm1, qword [rbp-30H]
        mulsd   xmm1, xmm0
        movsd   xmm2, qword [rbp-30H]
        movsd   xmm0, qword [rbp-28H]
        addsd   xmm0, xmm2
        mulsd   xmm0, xmm1
        movsd   qword [rbp-18H], xmm0
        movsd   xmm0, qword [rbp-30H]
        mulsd   xmm0, qword [rbp-20H]
        movsd   xmm1, qword [rbp-30H]
        mulsd   xmm0, xmm1
        movsd   xmm1, qword [rbp-28H]
        mulsd   xmm0, xmm1
        movsd   qword [rbp-10H], xmm0
        mov     rax, qword [rbp-18H]
        mov     qword [rbp-38H], rax
        movsd   xmm0, qword [rbp-38H]
        lea     rdi, [rel L_004]
        mov     eax, 1
        call    printf
        mov     rax, qword [rbp-10H]
        mov     qword [rbp-38H], rax
        movsd   xmm0, qword [rbp-38H]
        lea     rdi, [rel L_005]
        mov     eax, 1
        call    printf
        mov     eax, 0
        mov     rcx, qword [rbp-8H]
        xor     rcx, qword [fs:abs 28H]
        jz      L_001
        call    __stack_chk_fail
L_001:  leave
        ret

SECTION .data   
SECTION .bss    
SECTION .rodata align=8

L_002:
        db 72H, 61H, 64H, 69H, 75H, 73H, 2CH, 20H
        db 68H, 65H, 69H, 67H, 68H, 74H, 20H, 3DH
        db 20H, 00H

L_003:
        db 25H, 6CH, 66H, 25H, 6CH, 66H, 00H

L_004:
        db 0E9H, 9DH, 0A2H, 0E7H, 0A7H, 0AFH, 20H, 3DH
        db 20H, 25H, 2EH, 32H, 66H, 0AH, 00H

L_005:
        db 0E4H, 0BDH, 93H, 0E7H, 0A7H, 0AFH, 20H, 3DH
        db 20H, 25H, 2EH, 32H, 66H, 0AH, 00H, 00H

L_006:  dq 400921FB54442D18H

附录: c2nasm.bash

先把objconv程序放到/bin中, 供cmd使用obconv

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#!/bin/bash
# thanks to http://stackoverflow.com/a/20743090
# thanks to https://github.com/diogovk/c2nasm
# install objconv: https://github.com/vertis/objconv
#
# $1: source code

set -e
C_FILE="$1"
BASE_NAME="${C_FILE%.*}"
O_FILE="$BASE_NAME.o"
NASM_FILE="$BASE_NAME.asm"
gcc -Werror=implicit-function-declaration -fno-asynchronous-unwind-tables -O0 -c -o "$O_FILE" "$C_FILE"
objconv -fnasm "$O_FILE" "$NASM_FILE"
sed -i 's|st(0)|st0  |g' "$NASM_FILE"
sed -i 's|noexecute|         |g' "$NASM_FILE"
sed -i 's|execute|       |g' "$NASM_FILE"
sed -i 's|: function||g' "$NASM_FILE"
sed -i 's|?_|L_|g' "$NASM_FILE"
sed -i -n '/SECTION .eh_frame/q;p' "$NASM_FILE"
sed -i 's|;.*||g' "$NASM_FILE"
sed -i 's/^M//g' "$NASM_FILE"
sed -i 's|\s\+$||g' "$NASM_FILE"
sed -i 's|align=1||g' "$NASM_FILE"
rm "$O_FILE"